抑制内皮细胞中的S1PR2可通过激活PI3K-AKT信号通路，在创伤性脑损伤后维持血脑屏障的完整性

《Molecular and Cellular Biochemistry》：Inhibition of endothelial S1PR2 preserves blood-brain barrier integrity after traumatic brain injury through activating the PI3K-AKT signaling pathway

　　

摘要

创伤性脑损伤（TBI）是导致血脑屏障（BBB）破坏和神经功能障碍的主要原因，其中内皮功能障碍起着关键的致病作用。作为G蛋白偶联受体家族的成员，鞘氨醇-1-磷酸受体2（S1PR2）已知可调节血管稳态；然而，其在TBI后保护血脑屏障的具体作用仍不清楚。本研究旨在阐明S1PR2维持血脑屏障完整性的机制，并评估TBI后抑制S1PR2的治疗潜力。我们通过控制性皮质撞击建立了TBI的小鼠模型，同时将人脐静脉内皮细胞（HUVECs）置于氧-葡萄糖剥夺/再氧合（OGD/R）条件下，以在体外模拟缺血-再灌注损伤。我们利用shRNA技术敲低S1PR2的表达，并通过单细胞RNA测序（数据集GSE269748）来表征细胞类型的特异性基因表达谱。通过管形成试验、跨内皮电阻（TER）分析、Western blotting、免疫荧光、qPCR、ELISA、Evans blue染色和脑含水量测量来评估内皮功能、血脑屏障通透性、炎症反应和细胞凋亡。行为测试（包括开放场测试和新物体识别测试）用于评估神经功能的恢复情况。同时，通过AAV病毒和药物抑制剂（JTE-013/LY94002）或激活剂（Cyn）介导的S1PR2敲降来干扰PI3K-AKT通路。单细胞分析显示，S1PR2在内皮细胞中特异性表达，并且在TBI后显著上调。在体外实验中，S1PR2敲降可以拮抗OGD/R引起的管形成能力下降和跨内皮电阻升高，并恢复紧密连接蛋白Occludin和ZO-1的表达。RNA-seq和KEGG富集分析表明，PI3K-AKT通路是S1PR2的关键下游靶标。体内实验显示，S1PR2的表达在TBI后72小时达到峰值，并与CD31共定位，而p-PI3K/PI3K和p-AKT/AKT的比值显著降低。针对S1PR2的干预显著增强了运动能力和新物体识别能力，减少了脑损伤面积，抑制了神经元凋亡和炎症细胞因子水平，并恢复了TBI小鼠的血脑屏障完整性。从机制上看，激活PI3K-AKT通路可以模拟S1PR2敲降的保护作用，而抑制这一通路则会抵消S1PR2敲降带来的血脑屏障完整性和神经功能的改善。内皮S1PR2是TBI后血管稳态的关键调节因子。抑制内皮S1PR2可以保持血脑屏障的完整性，减轻神经炎症和细胞凋亡，并通过激活PI3K-AKT信号通路促进神经功能的恢复，从而为靶向TBI治疗提供了有前景的新策略。